[发明专利]一种新型无源人体负重外骨骼

摘要

本发明公开了一种新型无源人体负重外骨骼，可有效卸载人体所背负重量，辅助人体进行负重行走，增强人体负重能力和负重行走续航能力。相较于传统下肢外骨骼而言，本发明采用无膝关节设计，可以在下肢运动支撑相产生更好的负重支撑和卸载作用，在摆动相实现自由摆动，在保证负重外骨骼功能的同时简化设计。本外骨骼功能通过纯机械设计来实现，无需传感、控制和动力装置，可避免布线、噪声等问题，能够有效降低自重、提高负载自重比、延长续航能力、增强环境适应性和工作可靠性。

主权项

1.一种新型无源人体负重外骨骼，其特征在于，包括背髋膝结构(1)、踝部结构(2)，两部分于人体膝关节位置处上下相连，通过螺母控制整体长度；/n所述背髋膝结构(1)包括背板(101)、腰部轴(102)、背架底座(103)、腰部连杆(104)、髋关节连杆(105)、髋关节轴(106)、大腿部连接件(107)；背板(101)通过轴销与背架底座(103)相连，通过腰部轴(102)连接背架底座(103)与腰部连杆和腰部连杆(104)与髋关节连杆(105)；髋关节连杆(105)通过髋关节轴(106)与大腿部连接件(107)相连；大腿部连接件(107)与踝部结构(2)直接相连，可调节结构长度；/n所述踝部结构(2)包括小腿部连杆端盖(201)、踝部扭簧(202)、小腿部连杆(203)、踝部扭簧轴承(204)、踝部扭簧轴(205)、踝部扭簧齿轮(206)、踝部转板齿轮(207)、踝部转板轴(208)、转板固定件(209)、转板限位螺钉(210)、转板伸缩件(211)、转板齿条(212)，转板限位挂钩(213)，转板单向轴承(214)，连杆单向轴承(215)；小腿部连杆端盖(201)安装于小腿部连杆(203)下端靠近人体一面上侧圆孔中，通过螺钉，于中间位置螺纹孔处于踝部扭簧轴(205)相连；踝部扭簧(202)用于限位，踝部扭簧(202)安装于小腿部连杆(203)和小腿部连杆端盖(201)之间；踝部扭簧轴承(204)安装于小腿部连杆(203)下端远离人体一面上侧槽孔内，轴承内圈与踝部扭簧轴(205)配合；踝部扭簧齿轮(206)安装于踝部扭簧轴(205)上，通过键与轴固连，与踝部转板齿轮(207)啮合；连杆单向轴承(215)安装于小腿部连杆(203)下端远离人体一面的下侧圆孔内，轴承内圈与踝部转板轴(208)配合，转板单向轴承(214)外圈与踝部转板齿轮(207)内侧圆孔配合，内圈与踝部转板轴(208)配合，踝部转板轴(208)末端插入转板固定件(209)，两者之间有键约束；转板限位挂钩(213)上圆孔安装于转板固定件(209)下沿圆柱凸起上，两者之间添加扭簧，转板齿条(212)通过螺钉安装于转板伸缩件(211)上，两者固连，转板伸缩件(211)两端两圆柱与转板固定件(209)两侧圆柱通孔配合，可沿通孔上下移动，末端安装转板限位螺钉(210)用于限位，转板伸缩件(211)与转板固定件(209)之间安装压簧；小腿部连杆(203)安装于大腿部连接件(107)下端矩形孔内，可调节长度。/n